- •Министерство сельского хозяйства и
- •Учебно-методический центр
- •С Пинский государственный колледж мясной и молочной
- •Тематика курсовых проектов
- •Содержание курсовых проектов
- •Расчетно-пояснительная записка
- •Графическая часть
- •Расчеты технологического оборудования
- •1 Резервуары для хранения молока
- •Приложение 7 Теплофизические характеристики сухого воздуха
- •2 Трубопроводы и насосы
- •Сухой насыщенный пар по давлениям
- •Сухой насыщенный пар по температурам
- •Сепараторы
- •Теплофизические свойства воды
- •Плотность, теплоемкость, теплопроводность и вязкость некоторых продуктов и материалов.
- •Расчет и подбор сечения проводов и кабелей для подключения технологического оборудования. Расчет и подбор плавких вставок
- •Кинематические расчеты оборудования
- •Расчет потребляемой сепаратором мощности
- •19 Машины для розлива молока и жидких молочных продуктов
- •Гомогенизаторы клапанного типа
- •5 Трубчатые пастеризационные установки
- •Пластинчатые охладители
- •18 Оборудование для мойки тары, машин и аппаратов
- •Пластинчатые пастеризационно-охладительные установки
- •17 Оборудование для производства мороженого
- •16 Барабанная сушилка
- •Расчет размеров выдерживателя а Выдерживатель выполнен в виде трубы
- •Б Выдерживатель выполнен в виде вертикальной емкости из нержавеющей стали
- •Маслоизготовители
- •Маслоизготовители периодического действия
- •8.2 Маслоизготовители непрерывного действия
- •Оборудование для производства сыра
- •15 Сушилка «кипящего» слоя
- •Оборудование для производства творога
- •11 Вакуум - выпарные установки
- •14 Распылительные сушильные установки
- •12 Вакуум – кристаллизатор для сгущенного молока
- •13 Вальцовые сушилки
14 Распылительные сушильные установки
Производительность установки по высушенному продукту
(14.1)
производительность по сгущенному продукту
(14.2)
где W1 - начальная влажность продукта, %;
W2 - конечная влажность продукта, % .
Количество испаренной влаги может быть определено по одной из формул
(14.3)
Расход ( в кг/c ) абсолютно сухого воздуха в сушильной установке определяют по формуле
(14.4)
-43-
С1 - удельная теплоемкость исходного ( высушиваемого ) продукта, Дж/( кг•К );
t исп - температура испарения ( сушки ), оС;
t н - начальная температура продукта, оС.
Расход тепла Qисп ( в Вт ) определяется по формуле
(13.4 )
где r - теплота парообразования при температуре сушки, Дж/кг.
Тепло, уходящее с готовым продуктом ( в Вт ),
(13.5)
где С2 -удельная теплоемкость готового (сухого) продукта, Дж/( кг•К);
t2 - температура готового продукта, оС.
Потери теплоты в окружающую среду ( в Вт )
(13.6)
где αср - средний коэффициент теплоотдачи от вальцов к воздуху, Вт/(м2•К); [αср ≈ 12 ÷ 15 Вт/ ( м2•К )] ;
F - общая поверхность вальцов, м2;
tср.ст. - средняя температура стенок вальцов, оС;
tвозд. - температура окружающего воздуха, оС.
Общая поверхность вальца длиной l и диаметром d определяется так
(13.7)
Средняя температура стенок вальцов с достаточной точностью может быть принята равной температуре сушки.
Расход пара ( в кг/c ) на сушку
(13.8)
где in - энтальпия греющего пара, Дж/кг;
iк энтальпия конденсанта, Дж/кг.
Энтальпия конденсанта определяется по формуле
(13.9)
где ск - теплоемкость конденсанта, Дж/( кг•К );
tк - температура конденсанта,оС.
Теплоемкость конденсанта ( воды ) можно считать не зависящей от температуры и принимать ск= 4187 Дж/( кг•К ).
Рабочую поверхность вальцов ( в м2 ) определяют по формуле
(13.10)
где Q - расход тепла на сушку, Вт;
K - коэффициент теплопередачи, Вт/( м2•К );
Δt -разность между температурой греющего пара и температурой воздуха, оС.
-42-
∆t1 - превышение температуры кипения продукта по отношению к чистой воде ( физико-химическая депрессия),оС;
∆t2 - гидростатическая депрессия, зависящая от уровня наполнения вертикальных труб парообразователя, оС.
Величину физико-химической и гидростатической депрессий с достаточной точностью можно принимать в пределах
∆t1 ≈ (1 ÷ 3) о С;
∆t2 ≈ (3 ÷ 6) о С
Коэффициент теплопередачи можно принимать в пределах
К=[700÷1800] Вт/( м2•К).
Следует иметь в виду, что при расчетах многокорпусных вакуум аппаратов с увеличением порядкового номера корпуса коэффициент теплопередачи уменьшается.
Число трубок в парообразователе определяют по формуле
, ( 11.6 )
где F - поверхность нагрева парообразователя, м2;
d - диаметр кипятильных трубок, м;
l - длина кипятильных трубок, м;
Площадь поперечного сечения циркуляционных труб определяется по формуле
(11.7)
Соответственно, диаметр циркуляционных труб
(11.8)
где Zц - число циркуляционных труб.
При проверке работы пароотделителя объем его рассчитывается по формуле
, ( 11.9 )
где υвт - удельный объем вторичного пара, м3/кг;
W - количество испаренной влаги, кг/ч;
A - допускаемое напряжение объема по испаренной влаге,
м3/ ( м3•ч ); [ А = 4000 ÷ 12000 м3/( м3 • ч )].
Для цилиндрического пароотделителя соотношение его высоты и диаметра можно принимать Н = 1,2 Д, поэтому диаметр пароотделителя
(11.10)
-39-
При расчетах многокорпусных выпарных установок масса испаренной влаги по корпусам ориентировочно рассчитывается по формулам:
в первом корпусе ( из трех )
(11.11)
во втором корпусе
(11.12)
в третьем корпусе
(11.13)
где Wобщ - общая масса испаренной влаги во всех трех корпусах.
Расход охлаждающей воды (кг/с) для конденсации вторичного пара в конденсаторе определяется по формуле
, (11.14)
где Дк - расход вторичного пара, поступающего в конденсатор, кг/с;
iк - энтальпия конденсирующегося пара, Дж/кг;
Скон и tкон - соответственно, теплоемкость и температура конденсата;
Св - теплоемкость воды, Дж/( кг • К );
tнв и tкв - начальная и конечная температуры воды, оС.
Температура вторичного пара в конденсаторе на ( 1,5 ÷ 2 ) оС ниже, чем в пароотделителе.
Температура воды, выходящей из конденсатора, может быть принята на (5÷10) оС ниже температуры вторичного пара.
Температура конденсата в конденсаторах поверхностного типа обычно на (10÷15) оС выше начальной температуры охлаждающей воды.
Поверхность охлаждения конденсатора поверхностного типа (в м2)
, (11.15)
где К - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2•К) [К=600÷750 Вт/(м2•К)];
∆ tср - среднелогарифмическая разность температур в конденсаторе, оС.
Остальные обозначения такие же, как и в формуле (11.14)